P-GaP電流擴展層109優(yōu)選厚度60nm，第三P-GaP電流擴展層110優(yōu)選厚度60nm，三層P-GaP電流擴展層摻雜元素均為鎂(Mg)，以保證一定的電流擴展能力。第一 P-GaP電流擴展層108優(yōu)選摻雜濃度為9X 117CnT3，第一 P-GaP電流擴展層108上的第二 P-GaP電流擴展層109優(yōu)選摻雜濃度為6X 118CnT3，第二 P-GaP電流擴展層109上的第三P-GaP電流擴展層110優(yōu)選摻雜濃度為2 X 11W30
[0025]2、利用511清洗液清洗三層P-GaP電流擴展層108，109，110，在其上旋涂正性光刻膠，通過曝光，顯影，制作出特定圖形。再通過等離子打膠后，利用體積比為1:1:5的鹽酸:硝酸:水混合液，蝕刻60s，蝕刻出第二 P-GaP電流擴展層109，蝕刻深度為60?70nm。
[0026]3、將制作好圖形的樣品浸入丙酮溶液進行超聲清洗lOmin，在有圖形的一面旋涂正性光刻膠，通過曝光，顯影，制作出特定圖形。再通過等離子打膠后，利用體積比為1:1:5的鹽酸:硝酸:水混合液，蝕刻60s，蝕刻出第一 P-GaP電流擴展層110，蝕刻深度為60?70nmo
[0027]圖形化處理后，漏出第一 P-GaP電流擴展層區(qū)域位于發(fā)光區(qū)中心區(qū)域，占整個發(fā)光區(qū)面積40?60%，漏出第二P-GaP電流擴展層區(qū)域位于發(fā)光區(qū)中部區(qū)域，占整個發(fā)光區(qū)面積20?40%，剩余的第三P-GaP電流擴展層區(qū)域位于發(fā)光區(qū)邊緣區(qū)域占發(fā)光區(qū)面積10?30%。
[0028]4、將制作好圖形的樣品浸入丙酮溶液進行超聲清洗lOmin，采用電子束蒸鍍方式，在圖形化的P-GaP電流擴展層108、109、110表面沉積厚度為250nm的氧化銦錫透明薄膜111,氧化銦錫透明薄膜111在620nm波段透過率保證在95%以上，方塊電阻在10 ?以內(nèi)。
[0029]5、將蒸鍍完氧化銦錫的樣品浸入丙酮溶液進行超聲清洗lOmin，旋涂負性光刻膠，經(jīng)過烘烤，曝光，烘烤，顯影后制作出電極圖形，通過高速旋干機將樣品旋干后，采用電子束蒸鍍方式蒸鍍第一電極112,電極材料為Cr、Pt、Au,厚度分別為30nm、80nm、2000nm。
[0030]6、通過研磨機研磨,將芯片減薄至200±10 μ m厚度。
[0031]7、將研磨好的樣品浸入丙酮溶液進行超聲清洗lOmin，采用電子束蒸鍍的方式在襯底GaAslOl的背面制作第二電極113，電極材料為AuGe，厚度分別為200nm。
[0032]8、采用RTA退火爐對芯片進行退火，退火溫度420°C，退火時間20s。即完成器件的制作。
[0033]二、制成的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點:
如圖1所示，在一永久襯底GaAslOl —面上依次設(shè)置有N-GaAs過渡層102、AlAs/AlGaAs反射層103、N-AlGaInP下限制層104、MQff多量子阱有源層105、P-AlGaInP上限制層106、P-GaInP緩沖層107、第一 P-GaP電流擴展層108，第二 P-GaP電流擴展層109，第三P-GaP電流擴展層110、透明導(dǎo)電層111、第一電極112,在一永久襯底GaAslOl的另一面設(shè)置第二電極113。
[0034]由于具有圖形化的三層不同摻雜濃度的P-GaP電流擴展層的電流分流作用，由氧化銦錫透明導(dǎo)電膜傳導(dǎo)的電流大部分從發(fā)光區(qū)四周注入有源區(qū)，從而減小了電流在電極下方的積聚，減少了電流的無效注入，提升了發(fā)光效率。
【主權(quán)項】
1.一種高效電流注入發(fā)光二極管，從下到上依次包括第二電極、襯底、N-GaAs過渡層、AlAs/AlGaAs反射層、N-AlGaInP下限制層、MQW多量子阱有源層、P-AlGaInP上限制層、P-GaInP緩沖層、P-GaP電流擴展層、透明導(dǎo)電層和第一電極，其特征在于所述P-GaP電流擴展層為三層，分別為第一 P-GaP電流擴展層、圖形化的第二 P-GaP電流擴展層和圖形化的第三P-GaP電流擴展層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高效電流注入發(fā)光二極管，其特征在于:第一P-GaP電流擴展層厚度為1500?2000nm，圖形化的第二 P-GaP電流擴展層厚度為50?70nm，圖形化的第三P-GaP電流擴展層厚度為50?70nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述高效電流注入發(fā)光二極管，其特征在于:第一P-GaP電流擴展層以鎂為摻雜元素，摻雜濃度為8 X 1017cm_3?1X10 18cm_3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述高效電流注入發(fā)光二極管，其特征在于:第二P-GaP電流擴展層以鎂為摻雜元素，摻雜濃度為5 X 1018cm_3?8 X 10 18cm_3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述高效電流注入發(fā)光二極管，其特征在于:第三P-GaP電流擴展層以鎂為摻雜元素，摻雜濃度為IX 119CnT3?3 X 10 19cm_3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述高效電流注入發(fā)光二極管，其特征在于所述透明導(dǎo)電層為銦錫氧化物，厚度為250?300nm。
7.如權(quán)利要求1所述高效電流注入發(fā)光二極管的生產(chǎn)方法，包括以下步驟: O制作外延片:在永久襯底GaAs的一面依次外延生長N-GaAs緩沖層、AlAs/AlGaAs反射層、N-AlGaInP下限制層、MQW多量子阱有源層、P-AlGaInP上限制層、P-GaInP緩沖層、P-GaP電流擴展層； 2)對P-GaP電流擴展層進行圖形化處理； 3)在圖形化處理的P-GaP電流擴展層上沉積透明導(dǎo)電薄膜； 4)在透明導(dǎo)電薄膜上制作第一電極； 5)在永久襯底GaAs的另一面制作第二電極； 6)采用RTA進行退火處理； 其特征在于:在所述步驟I)中，所述P-GaP電流擴展層分三次制作，先在P-AlGaInP上限制層上制作第一 P-GaP電流擴展層，然后在第一 P-GaP電流擴展層上制作第二 P-GaP電流擴展層，最后在第二 P-GaP電流擴展層上制作第三P-GaP電流擴展層；第一 P-GaP電流擴展層、第二 P-GaP電流擴展層和第三P-GaP電流擴展層摻雜元素均為鎂元素，且第一P-GaP電流擴展層摻雜濃度為8 X 117CnT3?I X 10 18cnT3，第二 P-GaP電流擴展層摻雜濃度為5 X 118Cm 3?8 X 10 18cm 3,第三P-GaP電流擴展層慘雜濃度為I X 119Cm 3?3 X 10 19cm 3；在第三P-GaP電流擴展層上制作出圖形，刻蝕出第二 P-GaP電流擴展層，然后在第二 P-GaP電流擴展層上制作出圖形，蝕刻出第一 P-GaP電流擴展層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述高效電流注入發(fā)光二極管的生產(chǎn)方法，其特征在于:經(jīng)過所述步驟2)中，先在第三P-GaP電流擴展層上制作出圖形，再在第二 P-GaP電流擴展層上制作出圖形，圖形化處理后，漏出第一 P-GaP電流擴展層區(qū)域位于發(fā)光區(qū)中心區(qū)域，占整個發(fā)光區(qū)面積40?60%，漏出第二P-GaP電流擴展層區(qū)域位于發(fā)光區(qū)中部區(qū)域，占整個發(fā)光區(qū)面積20?40%，剩余的第三P-GaP電流擴展層區(qū)域位于發(fā)光區(qū)邊緣區(qū)域占發(fā)光區(qū)面積10?30%。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述高效電流注入發(fā)光二極管的生產(chǎn)方法，其特征在于:第三P-GaP電流擴展層的圖形深度為80?lOOrnn，第二 P-GaP電流擴展層的圖形深度為80?10nm0
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述高效電流注入發(fā)光二極管的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述RTA退火溫度為400?450°C，退火時間10?30s。
【專利摘要】一種高效電流注入發(fā)光二極管及其生產(chǎn)方法，屬于光電子技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明分三次制作P-GaP電流擴展層，第一、第二、第三P-GaP電流擴展層摻雜元素均為鎂元素，且摻雜濃度呈遞度，在第三P-GaP電流擴展層上制作出圖形，刻蝕出第二P-GaP電流擴展層，然后在第二P-GaP電流擴展層上制作出圖形，蝕刻出第一P-GaP電流擴展層。本發(fā)明改變了電流注入的分布，大大提升電流注入效率，提升了發(fā)光二極管的發(fā)光強度，可以有效提升發(fā)光效率。
【IPC分類】H01L33-00, H01L33-14
【公開號】CN104600164
【申請?zhí)枴緾N201510061407
【發(fā)明人】白繼鋒, 馬祥柱, 楊凱, 李俊承, 張雙翔, 張銀橋, 王向武
【申請人】揚州乾照光電有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年2月6日